JPH01111014A - 染料含有ポリーパラフェニレンテレフタルアミド系繊維及びその製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用技術分野〉 本発明扛染料を含有する染色されたポリ−パラフェニレ
ンテレフタルアシド（以下ＰＰＴＡ　ト略称する）系繊
維及びその製造法に関するものである。

更に評しくは、特に産業資材としてのロープ、ベルト、
防護作業衣などに有用な為強度を壱する、耐光性に優れ
たＰＰＴＡ糸Ｈ１，維及びその３Ｒ遺伝に関するもので
ある。

〈従来の技術〉 従来ＰＰＴＡ糸稙維は、その尚い比強度、比弾性率、優
れた耐熱性を壱する有機筒分子材料である事から産業資
材用のロープ、ベルト、防護作業衣等に利用されている
が、ＰＰ’Ｉ’Ａ系Ｎｔ維は紫外−を吸収しや丁い分子
栴造のため、耐光性が大巾に劣るという欠点がある。丁
なわち太陽光に暴嬉されると変色あるいは劣化（強度特
性低下）が起こり千丁いことである。

この為ＰＰＴＡ系稙維の耐光性同上には、多大の関心が
寄せられ、これまでいくつかの提案がなされてきた。な
かでも耐光剤（％に紫外線吸収剤）、あるいは耐光剤と
安定剤（特に酸化防止剤）を象加する事によって、耐光
性を向上させようとする方法については多くの検討がな
され、耐光剤としてベンゾトリアゾール系、ベンゾフェ
ノン糸などが、また安定痢としてヒンダードフェノール
糸の化合物などが効果があるとＢわれている。

しかしながらＰＰＴＡ系Ｍ維の製造においては該ポリマ
ーが浴融困難かっ離俗性である為、硫酸等の特殊な浴Ｗ
＆金用いた浴准から紡糸することが必要であり、耐光剤
を紡糸原赦中に箔加する方法では硫酸系浴媒中での耐光
剤の安定性から種類が限られる。また耐光剤の含有によ
り繊維の強度が低下するという結果を引き起こ丁。一方
繊維に形成され７’Ｃ恢、耐光剤等を含浸などによって
尋人する方法では、高い結晶性、尚い分子ｆａ間力によ
って該ＭＬ給に含有することは非富に因難でめり、十分
な耐光性を発揮する段階に達していないのが実状である
。

〈発明が解決しようとする間瓶点〉 本発明者らは、尚９Ｊ１度ｔ−有し、耐光性に優れたＰ
ＰＴＡ糸漱維及び装造方法を実現丁べく改鴬剤碓加によ
るＰＰＴＡ系繊維の耐光性向上について糧々検討した結
果、特定の染料を特定量含有するＰＰＴＡ系繊維が着し
く良好な効果を示す事を見い田し、更に検討金皿ね本発
明に到達した。

く間組点ヲ解決する為の手段〉 即ち不発ａＡは、染料がＰＰＴＡ系ポリマー比１〜１０
ム箪チ含有されてなることに％似とする耐光性に優れた
ＰＰＴＡ系繊維、及びＰＰＴＡ糸ポリマーを濃ｙ１９５
〜１０１ム重チの一硫敵に少くとも１５Ｘｔチのポリマ
ー濃度となるように俗解した九字異方性Ｆ−ｚｔ−１紡
糸口金より気体中に、ついで凝固浴中に押出し、凝固浴
から凝固糸条を引き出したのち、水洗、乾燥するＰＰＴ
Ａ系極維の製造法において、ＰＰＴＡ糸ポリマーに刈し
て１〜１０皿量チの染料を分散させた＃に硫酸を用いる
こと全特徴とする染料含有ＰＰＴＡ糸極維の製造法であ
る。

本発明に用いられるＰＰＴＡ系ポリマーはＰＰＴＡ及び
その　−ＮＨ＋ＮＨ−率位および又は−〇　〇＝ＩＯ−
ＣＯ−単位の１０モルチ以下がそれぞれ他の、芳香族ジ
アミノ残基および又は、他の芳香族ジカルボキシル残基
とｔＩＬ決したコポリアミド、並びにび　−ＣＯ−Ｃ）
−ＮＨ−の単位よりなるコポリアミドからなる群から選
ぶことができる。

これらのＰＰＴＡ系ポリマーは公知の方法のいずれによ
って合成されたものであってもよく、その裂遣方伝は限
定されない。例えは、所定のＰＰＴＡ系ポリマーｔｌ−
表造するにはそれに灼応する、ジカルボン酸を酸ハライ
ド、酸イミダゾライド、又はエステル等に誘専し、これ
らの誘擲体を対応するジアミンと反応させる方法、相当
するジアミンをインシアナートに誘鳴し、これを前記ジ
カルボン酸訪轡体と反応させる方法等を用いることがで
きる。

本発明でいうＰＰＴＡ系ポリマーの固有粘度り１ｎｈ（
６５℃の一硫酸中０．５　ｇ／　（ＬＡ　ａ度）は、６
．５以上、更に好適には５．０以上を七することが慮ま
しい。

本発明の繊維は、極細を形成するＰＰＴＡ糸ポリマーに
対して染料が１．０〜１０３ｉＬ童チ含有されているこ
とかＪｋ費である。１．０ム警チ未満では光分な耐光性
を得るには至らす、また１０１鈑チを超えると耐光性に
は優れるもののＰＰＴＡ系ｆＲｍ不米の特徴である高い
力学的性質を発弾することが出来ない。染料の含有ｔは
、１〜１０に量襲が必嶽であり、好ましくは２〜８に鴛
チである。

本発明の極細の極度（デニール）は、特に限定されるも
のでＩｒＬなく、通常０．５〜３．０デニールの単糸極
度を有するが、これ以外の極度のものであってもよい。

かかる本発明の極細において、染料は極細内に均一に分
散している場会が多いが、例えはスジ状に含有するもの
、あるいは繊維の次面近傍に高密度に含有されるもの等
、いずれであってもよいが、特に繊維の表面近傍に高密
度に含有される極細は耐光性に特に優れている。

本発明の愼ｍ似、以下に詳述される方法によって得られ
る。

繊維の製造にあたってａ１前述のＰＰＴＡ糸ポリマーが
用いられる。

紡糸に用いるドープｖＩ４ｈ用の浴媒としては、硫酸、
又は硫酸を主体とする冶媒（例えば、硫酸とリン酸、ハ
ロゲン化酢酸等の混合物〕であり、溶媒−度は、９５〜
１０１３ｋｉｓｔチ、好ましくは９７．５〜１００．５
１ｍ５の範囲で用いられる。その濃度は、具体的にはポ
リマーの種類ＪｐＨｉ！ｉ］有粘度、紡糸に用いるドー
プに俗解されているポリマーの＃度により適宜選定され
てよい。

一仇ば濃度が９５１童儂未満になるとポリマーの俗解性
が悪く、従って適当な紡糸用ドープが得られず、且つド
ープの粘度が上昇する為移送論過が困難であるばかりで
なく、得られ次繊維の＆械的性７Ｊｒが不満足なものと
なることが多い。反対に硫酸濃度が１０１ム童％を越え
るもの、即ち、過剰の５０３ｔ−含有する発煙硫酸で扛
その取り扱いが困難であり、しかもポリマーが殆ど俗解
しないことが多い。たとえ繊維かえられても、得らａｆ
ｔ稙維繊維部栴造に大なる空隙を生じ、また艶のない外
政をもたらし機械的性負が劣り、且つ凝固浴からの引出
し速度も低下する等の欠点’ＩＥする。

８０３を含ｔｒ濃度１０１％以下の発煙硫酸では、ポリ
マーの俗解性は良好であり好ましい紡糸用ドープか得ら
れる。

紡糸に用いるドープのポリマー＃１度は、少くとも１５
！ｉｔチのＰＰＴＡ系ポリマーを含有するようにｐ４製
ａれる。１５ム量チ未満では、強度の大きい繊維を得る
ことが難しい。好ましくは、１８〜２０″ｘｉｉｓｏポ
リマ一濃度が選はれる。

久に本発明に用いられる染料としてはアニオン染料、分
散染料、反応染料などを用いる事ができるか、カチオン
染料が最も優れた耐光性會有するＰＰＴＡ系繊維全繊維
る。染料の含有ＩＩｔは前述のとおりＰＰＴＡ系ポリマ
ーに対して１〜１０に童嘩であることが必散であり、物
に２〜８ム１ｔｃｉｊが好ましい・染料の含有量が１０
′Ｍ重％を越えるとドーズの粘度か高くなり紡糸工程に
おいて紡糸状態が不安定（紡口詰り、糸切れなどが発生
）となり、　　・得られるＮｔ維の耐光性は優れるもの
の力学的諸物性が低下する。

本発明の繊維のａ進法において、ＰＰＴＡ系繊維全繊維
料含有方法として、ＰＰＴＡ系ポリマーｔｍ解したドー
プに染料を含有さセるドーーｆ１１！！製法では染′Ｐ
＋が均一に分散されにくくなり、その為に紡糸状態も不
安定となるため好ましくない。本発明法においては濃硫
敵に予め均一に染料を分散場ゼたのち、ＰＰ’ｒＡ系ポ
リマーを′Ｉ６解したドープ音用いることが必賢である
。そうすることによって染料を均一に分散させることが
でき、かつ安定に紡糸することかでさる。染料の濃硫酸
への分散方法は特に限定されるものではなく、通常の分
散方法によればよい。

紡糸ドープの温度は、格別の限定はないが、紡糸可能な
元号な流動性を示すに度から約１００℃迄の間の任意の
温度に設定される。紡糸ドープの温度は具体的には、ポ
リマー−度、ポリマ一種類、硫ｉ！ｌ？濃度、紡糸口金
オリフィス口径、吐田吻速度等を勘案して適宜に火元さ
れる。

ドープは、必袂に応じ一過、脱泡された後紡糸口金より
気体（空気、窒素、アルゴン、ｒＭｔ索、不飽和の水蒸
気等〕中を通過せしめ、久いて凝固浴に導かれる。気体
の温度は、０〜１００℃の範囲で紡糸口金六面−度との
関係を勘案して調節される。具体的な気体の温度は、紡
糸口金部分付近の雰囲気温度がおよそ露点以上の温度に
なるように調製されることが好ましい。若し露点以下の
Ｉｎ度であると紡糸口金より吐出されたドープ流が不均
一にＷｋ固之れるので好ましくない。紡糸口金面と凝固
浴衣面との間隙、卸ち気体の鳩の厚さ（未凝固糸条物の
足行方向長さ）に約１龍以上であることが好ましく、４
〜５０ｊＥｌであることがより好ましい。上記の間隙は
具体的には、ドーズの濃度、粘度、温度や紡糸速度環′
ｔ−勘案して決定されるべきであるが、この間隙があま
りに小さ丁ぎる場合に扛、凝固沿かその赤面張力により
紡糸口金面に達し、このため吐出されたドープ流を気体
中に通過させる事が不可能となり、またＮＬ維の凝固浴
よりの引出し速度か大幅に低下し、得られた繊維の強度
は勿論、モジュラスも低下する傾向がある。

また、この気体層の厚さは隣接して吐出された未凝固糸
条物が凝固浴へ尋人される前に互いに接触し合体しない
ように、紡糸口金のオリフィス配列のサークルピッチお
よびステップピッチ等を適切に設定することによって調
整することができる。

紡糸口金と凝固浴衣面間の気体層全通った未凝固糸条物
は次に凝固浴へ擲かれる。この凝固浴の組成については
特に限定されないが、一般に水系のものが好ましく、例
えは水、ｋＷ水浴欲、カセイソーダ水ｍ沿、気酸ソーダ
水浴赦等からなる群よりえらはれる。凝固浴の温度は一
６０〜１０°Ｃであることが好ましく、より好ましくは
、−３０〜５°Ｃである。−紅に凝固浴温度が島いと密
度が小さく、強度の小さい繊維が生成し千丁いため、１
０℃以下の温度が用いられるべきである。

紡糸におけるドラフト倍率（凝固糸条を凝固浴より取す
出丁速度と、紡糸ドープの紡糸口金からの平均吐出線速
度との比″＊）ｆｉ好ましくは１以上、より好ましくは
３以上である。

凝固浴から引用されｆｃ凝−系条物は、水洗される。水
洗を効率的に行なうためにカセインータ゛等のアルカリ
水浴液と組合せてもよい。水洗によって、溶媒ｔできる
だけ抽出除去するのが好ましく、例えは硫酸を溶媒に使
った場合、ｆＪ１ム貨チ、好ましくは０．１良量チの残
留量以１になるまで水洗する。水洗は、乾燥されたあと
の繊維の１デニール当り約１ｇ以下のできるだけ小さい
張力下に行なわれるのが好ましく、この数点からネット
上に凝固糸条物を堆積させて水をかける万障が好ましく
、その中でも特開昭５５−１２２０１２号公報に開示さ
れるようなネット上で水洗、蒸気処理、乾燥上行なうの
が繊維の寸法安定性、耐疲労性の点で好ましい。

水洗された繊維は、必嶽ならは油剤等ケ付与した後、乾
燥し、製品糸となる。乾燥は好ましくは、できるだけ張
力がかからない状態で、例えは特開昭５５−１２２０１
２号公報に開示された方法で、通常、呈温以上好筐しく
は１００°Ｃ以上で繊維の含水ｔが数パーセントマたは
それ以１になるように乾燥する。

く実施例〉 以下、実施例及びそれに対する比較例を挙げて本発明の
詳細な説明する。

実施例中組成比率等は特に断わらない限りム量チで表わ
されている。使用されたポリマーの分子量の尺度はその
ポリマーを９８．４皿童チ濃硫酸會槓媒として０．５．
９　／　ｄ４で浴解し、この浴液を用いて６５℃で富法
により測定した当該ポリマーの固有粘度をもって赤わ丁
。

繊維の引張り強伸度の測定は、Ｊ工Ｓ規格に準じ、洪」
定に先立って１０ｃｍ当９８回の撚り會加えた糸条につ
いて、定速伸長型強伸度試験機により、把握後２Ｑｃｍ
、引張り速度５０チ／分にて、荷電−伸長率曲線を描き
、それより読み取り、または算串したもので、測定数２
０個の平均値で衣わ丁。

耐元促進試験はスガ試験機製カーボンフェードメーター
（光源カーボン芥囲気娘度６６℃）ｔ−用いて２００時
間の光照射を行ない照射前後の繊維の強度の測定を行な
った。

実施例１ １００．０９６のａｍ酸１．７ノにカテオ／染料タイア
クリルネイビーブルーＮＬ　−ＰＮ　（三菱化成社製）
を７．４　ｇ（ＰＰ’ｒＡポリマー比１．０チ）を加え
充分撹拌したのち、固有粘度が６．０のＰＰＴＡポリマ
ーを６６０ｇ市加し１♀、０％のポリマー金倉ひ紡糸ド
ープヲー裂した。このドープを７５°Ｃに加温し、＃Ｂ
：下にて脱泡後、断面杉状が円形で０．０６關の直径を
有するオリ′フイス５０個を具備した紡糸口金から７５
℃にて吐出線速度２０ｒＩＬ／分で吐出して温度が常温
で層の厚さが５　ａｍの空気中を通し、続いて温度が５
°Ｃで凝固温灸４Ｑｉｍの水凝固浴中へほぼ垂直に尋人
した。次いで凝固浴と共に糸条物を流下でせ、変向ロー
ルまでの陀離ｔ−４５０１１１１として直径６０龍の従
動回転する変向ロールを介して１００ｆｆｉ／分で引き
出し直径２００鵡の引取りロール（１動ロール）を介し
てネットコンベア上に振り込み、％−昭５５−１２２０
１２号公報に開示された方法で水洗、水蒸気処理及び、
乾燥した。

得られた繊維の諸性能を表１に示す。

実施例２〜４ 染料の５ｋを対ポリマー比６〜９チとした以外は全〈実
施例１と同様にドープｔｉ；ｌＩ製し、紡糸を行なった
。

その結果を表１に示す。

比較例１ 染料金対ポリマー比１１．０チとした以外は全く実尻例
１と同様にドープを￥Ａ表し、紡糸を行なった。

その結果を表１に示す。

比較例２ 架科七対ポリマー比０．５チとした以外扛億〈実施例と
同様にドープを調製し、紡糸を行なった。

七の結果を表１に示す。

比較例６ 染料を全く含まない１００．０％のＩ！硫硫酸−固有粘
度が６．０のＰＰＴＡポリマーを浴解し１９．０　％の
ポリマーを含む紡糸ドープヲｖ＠製し、実施例１と同様
に紡糸を行なった。

その結果１１に示す。

〈発明の効果〉 本発明の方法によｆＬは、従来公知の方法で得られるＰ
ＰＴＡ系繊維よりも篩強度ｔ−Ｗする耐光性に優れたＰ
ＰＴＡ系繊維が得られる。

本発明によ！７製造され７’ＣＰＰＴＡ系繊維は、峙に
耐光性を活かして屋外で使用するロープ、ベルトとして
は勿論のこと、フィラメント、スフ、チョツプドストラ
ンド、トウ、パルプ等の形で消防士、池行家、レーシン
グドライバー、ライダー、鉱山作業者等が層剤する防護
衣料やプム、プラスチック等の補強線維としても有用で
ある。

％奸出願人　旭化成工業株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）染料がポリ−パラフエニレンテレフタルアミド系ポ
   リマー比１．０〜１０重量％含有されてなる事を特徴と
   する耐光性に優れたポリ−パラフエニレンテレフタルア
   ミド系繊維 ２）ポリ−パラフエニレンテレフタルアミド系ポリマー
   を濃度９５〜１０１重量％の濃硫酸に少くとも１５重量
   ％のポリマー濃度となるように溶解した光学異方性ドー
   プを、紡糸口金より気体中に、ついで凝固浴中に押出し
   、凝固浴から凝固糸条を引き出したのち、水洗、乾燥す
   るポリ−パラフエニレンテレフタルアミド系繊維の製造
   法において、ポリ−パラフエニレンテレフタルアミド系
   ポリマーに対して１．０〜１０重量％の染料を分散させ
   た濃硫酸を用いることを特徴とする染料含有ポリ−パラ
   フエニレンテレフタルアミド系繊維の製造法